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저자정보
심민석 (공주대학교) 이승희 (공주대학교) 김영빈 (공주대학교) 구희지 (공주대학교) 우재규 (공주대학교) Rajendra Joshi (Kathmandu University) 전종기 (공주대학교)
저널정보
한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제27권 제2호
발행연도
2021.6
수록면
198 - 204 (7page)

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본 연구는 네팔산 자트로파 오일을 원료로 사용하여 바이오디젤을 제조하는 불균일 촉매를 사용하는 2-step 공정에 초점을 맞추었다. 첫 번째 단계로, 네팔산 자트로파 오일에 함유된 FFA의 에스테르화 반응에서 Amberlyst-15의 재사용 횟수가 FFA의 에스테르화 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. 두 번째로, 돌로마이트 비드 촉매를 적용한 전이에스테르화 반응의 scale-up 가능성을 확인하고자 하였다. 네팔산 자트로파 씨앗 120 kg을 이용하여 30 L (27 kg)의 자트로파 오일을 얻었으며 씨앗으로부터의 오일 수득율은 약 25.0 wt%이다. 자트로파 오일의 산가와 FFA 함량은 각각 11.3 mgKOH g<SUP>-1</SUP> 및 5.65%로 측정되었다. 비드 형태의 Amberlyst-15 촉매를 사용하여 자트로파 오일의 에스테르화 반응을 수행한 결과, 신규 Amberlyst-15 촉매를 사용한 경우 반응 생성물의 산가는 0.26 mgKOH g<SUP>-1</SUP>까지 낮출 수 있었다. Amberlyst-15 촉매의 재생을 거듭할수록 Amberlyst-15 촉매가 비활성화되어 에스테르화 반응 성능이 저하됨을 알 수 있다. 비활성화의 원인은 촉매가 부서짐과 동시에 불순물이 침적되기 때문인 것으로 판단된다. 자트로파 오일의 에스테르화 반응에 Amberlyst-15 촉매를 5회까지 반복하여 재사용할 수 있음을 알 수 있다. 두 번째 단계인 전이에스테르화 반응에는 돌로마이트 촉매를 비드 형태로 대량 제조하여 사용하였다. 돌로마이트 비드 촉매가 90 g 장착된 spinning catalyst basket 반응기에서 전처리된 자트로파 오일의 전이에스테르화 반응을 통해서 반응 시작 후 2 h 후에 바이오 디젤 89.1 wt%에 도달하였으며, 이는 동일한 조건에서 soybean oil 의 전이에스테르화 반응 실험 결과와 거의 유사하였다.
#네팔산 자트로파 오일 #에스테르화 #전이에스테르화 #Dolomite bead 촉매 #Nepalese jatropha oil #Esterification #Amberlyst-15 #Transesterification #Dolomite bead catalyst

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 실험
3. 결과 및 토론
4. 결론
References

참고문헌 (16)

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Estevez, R. / 2019 / Biodiesel at the Crossroads: A Critical Review / Catalysts 9(12):1033~1070 google schola Balat, M. / 2008 / A Critical Review of Bio-diesel as a Vehicular Fuel / Energy Convers. Manage 49(10):2727~2741 google schola Thangaraj, B. / 2019 / Catalysis in biodiesel production—a review / Clean Energy 3(1):2~23 google schola ANR, R. / 2016 / Biodiesel Production from Crude Jatropha Oil using a Highly Active Heterogeneous Nanocatalyst by Optimizing Transesterification Reaction Parameters / Energy & Fuels 30(1):334~343 google schola Aigba, P. I. / 2021 / Characterization of Jatropha Oil and its Biodiesel / Adv. Environ. Stud 5(1):376~381 google schola

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